小模数蜗杆/塑胶斜齿轮副CAD/CAE系统 试用版及软件介绍

woodee

应众同仁倡议，做了试用版：



试用版下载：
WGO.O试用版.rar (348.52 KB, 下载次数: 2561)

2012-2-9 00:06 上传

点击文件名下载附件

注：
1. 将此压缩文件解压到E盘，有两个文件夹：

2.打开WGO.O试用版文件夹，直接点击：即可。
第一次打开软件时，因为要注册，会有近30秒的等待时间，请耐心。

若安装有问题，请试下面步骤：
1. 打开“WGO.O试用版”文件夹，再打开“ActiveSkin4.3 ”文件夹，复制“actskn43.ocx”文件，粘贴到“C:\WINDOWS\system32”文件夹中。
2. 重新回到“WGO.O试用版”文件夹，双击“WGO.O试用版”exe，试一试。

在WIN7上运行方法: 把文件actskn43.ocx拷贝到X\WINDOWS\SYSTEM32文件夹下，打开WIN7系统下的运行程序:输入 regsvr32 actskn43.ocx  再次打开软件就可以正常使用了。
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软件徽标：


软件图标：
桌面：
  

文件夹图标(平铺)：


文件夹图标(图标)：


软件界面，共8页：


辅助设计与工艺计算的参数链接即时更新的3D模型：


主要功能：
1. 提供主要参数的自动选取；
2. 设置模数、齿数的自主调整；
3. 基于小模数标准滚刀的设计与加工工艺；
4. 电火花加工的电极齿轮工艺参数；
5. 蜗杆的车刀加工的齿形和工艺参数；
6. 蜗杆的铣刀加工的齿形和工艺参数；
7. 与UG链接即时更新的参数3D模型设计模式；
8. 输出CAD车刀、铣刀齿形曲线直接用于线切割加工。

先给各位拜个早年了！
节后会逐条详细介绍。

李营

什么时候发上来分享一下

woodee

1. 提供主要参数的自动选取
全新设计的金属蜗杆/塑胶斜齿轮副，初始条件一般有需要有：
马达功率、蜗杆转速、传动效率
或
蜗杆扭矩、蜗杆转速
而马达功率、蜗杆转速、蜗杆扭矩、传动效率，四者本身就存在一乘积等式关系。
本软件充分考虑了各参数的相互参照关系，根据以往实践经验设定了相关的函数互算，只须输入其中3个，另一个便会自动给出，并且，设定了边界：
(1). 扭矩：0~0.3 NM；
(2). 转速：2500~15000 rpm；
(3). 效率：0.01~0.95
就是说，即便新手输入了荒唐的、超出范围参数，软件也会自动进行相当程度的修正。

譬如上图示，当只改变“马达功率”一栏输入值时，若大于174，会自动回跳到174，并且“蜗杆扭矩”变到0.29908。

2. 设置模数、齿数的自主调整
若设计经验丰富者，认为软件提供的计算结果需要修正，那么在第二页的“模数”和“齿数”框，提供了点选功能，可以按照自主意愿，进行调整：
   

模数范围：0.2~1.0；
齿数范围：29~79；
头数范围：1~4。

这样的设置，对于小模数金属蜗杆/塑胶斜齿轮副的配比选取，已经足够了。

woodee

李营 发表于 2012-1-21 21:54

                               
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什么时候发上来分享一下

“一个人常常为不花钱就能得到的东西付出了高昂的代价！”
                                           ——爱因斯坦

呵呵，共勉！顺祝新春快乐！

李营

什么时候发个给我用一下，兄弟

周四状

顶顶顶！希望楼主的软件能够让我们人民兄弟都买得起 不要太贵

woodee

小模数金属蜗杆/塑胶斜齿轮传动的最佳匹配齿形是什么？
答：
齿根过渡部分接近全圆的渐开线齿轮+齿顶修形的渐开线蜗杆。

1. 模数和压力角问题
a. 基于加工成本和效率，应尽量选取小模数标准滚刀（JB-T 2494-2006）。

b. 小模数标准滚刀的压力角为20°，而金属蜗杆/塑胶斜齿轮传动，为了防止齿顶变尖、减小轴向力、简化蜗杆支撑结构、加大重合度、增强传动刚度，一般选用小一点儿的压力角。
根据头数的不同，本软件选取12°和14°两种压力角。

c. 用20°的标准滚刀，加工出12°或14°的电极斜齿轮，须要进行“变压力角滚刀”的计算，以基节相等，即m1*cos(a1)=m2*cos(a2)为出发点来进行。论坛里有不少此类帖子，例： 齿轮滚刀变模数设计 （https://www.gearbbs.com/forum.php?mod=post&action=reply&fid=22&tid=102974）。有兴趣者可以细细研读。
这样，一般情况下就免去了通常许多人所采用订制专用滚刀的麻烦，使得制作周期及成本大大减低。

d. 金属蜗杆配塑胶斜齿轮，为平衡强度，采用减薄蜗杆齿厚、增大塑胶齿轮齿厚的方法。
   通常，以蜗杆标准齿厚为度量，采用0.75左右和0.6左右的齿厚系数；与此同时，齿轮齿厚系数自然为1.25左右和1.4左右。如下图示：
  
            0.75齿厚蜗杆与1.25齿厚的齿轮                           0.6齿厚蜗杆与1.4齿厚的齿轮

e. 20°的标准滚刀，可以做出类似上左图齿厚的塑胶齿轮；如果还须增加其强度，可以订制17.5°的滚刀，做出类似上右图齿厚的塑胶齿轮。一般来讲，0.75:1.25的齿厚配比，就够用了，特别是模数＜0.6的齿轮，除非工作扭矩较大，必须进一步加宽塑胶齿厚，那就要去订做17.5°的滚刀了。不过注意了，不用订做12°或14°的滚刀。

f. 用大压力角滚刀加工小压力角齿轮，齿根会更“丰满”，参见下图：
  
左边是用12°特制滚刀（刀顶全圆R）滚削加工的电极齿根形状；
右边是用20°标准滚刀（刀顶尖角，取磨损量r0.05）滚切加工出电极，再经电火花摆动电蚀，得到的齿根形状。

可见，用大压力角滚刀法制作出来的塑胶斜齿轮，由于在一定程度上避免了齿根缩颈，所以在塑胶冷却收缩过程中，有防止齿根部分先冷却定型而齿体部分因为冷却慢导致渐开线齿面收缩变形的情况发生。
另外，由于渐开线齿轮齿面上任一点，其半径、齿厚（无论弧齿厚还是弦齿厚）都与模数成正比关系，所以，只要尽可能避免了局部的不规律收缩变形，用“模数法”来求取塑胶齿轮与其模腔齿形的收缩关系，应该是最接近实际情况的。也就是说，所谓“线收缩”与“模数法收缩”，其实是一回事儿。
当然，齿根的“丰满”，塑胶齿轮的刚度和强度都有所增加（有关研究文章表明：不同形状的齿根过渡曲线，对抗弯矩的比值，最多能达到15%左右）。

g. 由于齿根“丰满”了，也必定带来了过渡曲线干涉问题。这个，到下面谈到蜗杆修形时一起说。

h. 塑胶斜齿轮齿轮的电极加工和型腔加工
按照软件第五页“电极齿轮”的数据，加工得到紫铜电极齿轮：


电火花电蚀模腔时，由于放电间隙的存在，模腔齿形如蓝线下图所示。
而电极左右各旋转一个“电极加工摆动角”再进行加工时，模腔则如下图红线所示，齿厚得以加宽。


红色线条所示模腔，注塑后冷却，依照收缩率发生线性收缩，就正好得到设计所要求的塑胶斜齿轮，如下图：


以上计算比较复杂，须进行一个大循环加两个小循环的超越方程计算，恕不一一陈述。

2. 蜗杆齿形问题
先给出根据软件数据建构的精确3D模型的啮合区分析图：

接触区厚度仅0.003，能够沿齿面圆润滑动，说明有很好的啮合均匀性。

很多人纠结于蜗杆斜齿轮的噪音问题，其中一个重要原始因素，就是没有终极解决哪一种蜗杆齿形最佳的问题。

a. ZA（阿基米德）蜗杆，只有在导程角较小时（如小于8°）时，才能替代ZI（渐开线）蜗杆。
从下图的齿形比较可以看出，对于导程角为16.4102°的双头蜗杆，绿色的ZA齿形（轴向看）与灰色的ZI齿形相差甚远。蜗杆转速较高（如大于7000rpm）时，噪音在理论上就不可避免。


b. ZN（法向直廓）蜗杆，在导程角较大时，也避免不了微小振颤和噪音。
拿本软件的车刀齿形来判断：


绿线所示为ZN齿形，与ZI齿形也有较大差距，亦避免不了噪音。如下图示：


c. ZK（锥面包络）蜗杆，与ZI蜗杆最接近，但由于没有进行蜗杆齿顶段修形，仍不是最佳选择。
下图为本软件做出的蜗杆铣削3D模型：


绿色线为ZK齿形线，与ZI很接近，但在蜗杆转速大于12000 rpm左右，亦会有振颤音出现。


d. 即便是准确的ZI蜗杆，但对绝大多数设计人员来讲，由于斜齿轮的齿根过渡部分基本都没有明确的规范，过渡曲线干涉的情况也避免不了。例如常见的应用中，拉开啮合中心距，是减少噪音的常用方法之一，其实就是为了避开齿根过渡曲线干涉，但这又会带来重合度降低、塑胶齿轮工作扭矩减弱等问题。

本软件不仅给出精确的经过修形的渐开线齿面，而且还提供了准确的车刀齿形和铣刀齿形，确保蜗杆/斜齿轮的啮合，从理论设计上和工艺计算上首先消除了啮合不良的状况。

下图为本软件蜗杆单齿体法向视图，注意齿形的齿顶端，可以看出修形来：

freefreemen

这个好像不错哦

JINLIANG

很好的软件

周四状

斜齿电极也要有斜齿导程啊  2D数据输出这一块要有多方面选择 比如数据输出到 记事本 ,Word,Excel等 日本软件就可以